是相等的方式来构造的，被测量的环规或螺纹环规的直径Dir-meet会跟测量设定环规时一样都偏小，因此测量对象的直径可以通过加上偏心校正的数值Exint来进行校正:
[0041]Dint = Dint-meet+EXint (公式 2)；
[0042]实施例2:精确测量装置对平行圆柱形物体外部对象(光面塞规、螺纹塞规以及轴)的测量
[0043]如图8，测量对象如平行圆柱螺纹塞规和光面轴会根据外部直径被居中并夹紧，对上述二维扫描仪所使用的测量方法，测量对象27的中心线以及中心平面25与扫描探针15移动的扫描平面20平行相对，通过支撑上支持外部直径的两个定心平面28来实现，拥有两个定心平面28的支撑可以更换，因此它可以在扫描仪上重复替换。
[0044]两个定心平面28构成一个V平面，平分面与扫描探针能够移动并尽可能吻合的扫描平面20平行相对，测量对象的中心线也在平分面上，两个定心平面28垂直稳固地安装在安装板26上，安装板26垂直于扫描平面20。
[0045]如内部测量一样，首先要进行校对规校准，在测量外部测量对象之前，一个具有精确校准直径Dpk-kal的设定塞规会在上述V支撑平面上被居中，夹紧并测量，设定塞规27的中心线与扫描探针15移动的扫描平面20平行相对，设定塞规的外部直径通过中心点被测量，结果是被公认的。(图8)
[0046]扫描探针的扫描平面20没有与设定塞规中心线完全重合，而是与该中心线平行相对，设定塞规的测量直径Dpk-meet会小于直径Dpk-kal，定位塞规的外部直径是在中心点附近而不是通过中心点被测量。(图9)
[0047]被测量直径Dpk-meet与设定塞规的实际校准直径Dpk-kal之间的差异由偏心偏差所决定:设定塞规27的中心线与测量仪器的扫描平面20之间的距离被称作:偏心校正EXext
[0048]EXext = Dpk-kal-Dpk-meet (公式 3);
[0049]此后，测量对象会在上述支撑上被居中，夹紧并进行外部扫描。因此，测量对象的中心线与测量仪器扫描平面的距离跟之前测量的设定塞规中心线与测量仪器扫描平面的距离相同。
[0050]如果测量对象的外部直径与设定塞规的直径Dpk-kal偏差不大，那么偏心校正EXext的值基本上是相等的。
[0051]如果测量对象的外部直径与设定塞规的直径Dpk-kal偏差很大，EXext可以通过简单的几何方法进行校正，二维扫描仪测量出被测对象的外部直径Dext-meet，因此被测对象的实际外部直径可以通过偏心偏差进行校正:
[0052]Dext = Dext-meet+EXext (公式 4)
[0053]实施例3:精确测量装置对圆锥螺纹塞规的测量
[0054]当测量对象是圆锥螺纹塞规或锥形螺纹环规时，偏心率不再恒定，是要取决于螺纹的锥度与螺距，这将会通过一个圆锥螺纹塞规与符合图8和9的V支撑来测量证明。
[0055]如图10是一个带有外部量规锥度Tmm/mm和螺距p的锥形螺纹塞规的示意图。
[0056]在该示意图中，只有轮廓顶部的螺旋线被绘制并只有轮廓顶部与定心平面28接触，塞规被放置在上述带V平面的支撑上，两个定心平面28之间的角度是β。
[0057]在二维扫描仪上测量锥形量规，表面侧31是决定外径、内径与中径的平面量规32的轴向定位的参照面，圆锥螺纹塞规的表面侧31被压在支撑上，塞规的中心线会与二维扫描仪的X轴平行，因此没有空气间隙；当表面侧31被压在支撑上时，塞规需要被移位到两个V平面上，轮廓顶部螺旋线分别与两个V平面上的A点和B点接触，其半径为Rl与R2。
[0058]中心与切点A与B之间的角度Z AQB是α = 180° -β，
[0059]A与B轴向方向的距离是:AX = P.α /360，
[0060]由于锥度Tmm/mm，Rl和R2之间的长度差Δ R是:Δ R = R1-R2 = AX.T/2 ；
[0061]圆柱量规的中心线位于中心平面25上，而圆锥螺纹塞规的中心ΔΕΧ位于中心平面25的旁边，量规中心Q与两个V平面的中心平面25间的距离Δ EX也是设定塞规中心点的位置，得出:Δ EX = AK-BL,即:
[0062]AK = Rl.sin ( α/2)，
[0063]BL = R2.sin ( α/2)，
[0064]Δ EX = (R1-R2).sin ( α /2) = AX.T/2.sin ( α /2)，
[0065]ΔΕΧ = p (180。- β ).T.sin ((180。-β )/2)/720 ；
[0066]实施例4:精确测量装置对圆锥螺纹环规的测量
[0067]如图11?14所示，支撑上的扫描平面20对称放置两个支持锥33，支持锥的锥度与将被测量圆锥螺纹的标称锥度T 一致。
[0068]两个支持锥满足以下条件:
[0069]I)锥度与将被测量圆锥螺纹的标称锥度T 一致；
[0070]2)两个支持锥呈镜面对称，其中镜平面平行地相对于扫描探针移动的扫描平面；
[0071]3)两个支持锥的中心线垂直于支撑，锥形量规的中心线将通过此被平行定向于测量仪器的X轴；
[0072]4)螺纹的不同锥度已被标准化，每个锥度每次都需要一些相关的支持锥；
[0073]5)支持锥体会被截断；
[0074]6)支持锥具有一个同心平行的圆柱形部分35，以便能够对校对规校准中的校对规进行准确定心。
[0075]另外，校准设定塞规27的偏心必须与圆锥螺纹塞规30的偏心一致，通过附靠在支撑上的两个支持锥33的平行圆柱形部分35来实现，平行圆柱形部分35的中心线相对于支持锥33的中心线准确同心。
【主权项】
1.一种精确测量大中牙径的装置，包括机架、外壳面板、传导垂直轴精度柱和控制器，其特征在于，所述外壳面板固定安装在机架顶端一侧，所述控制器活动安装在机架顶端另一侧，所述机架内纵向安装有前线性电子移位夹具、致动器垂直轴和后线性电子移位夹具，致动器垂直轴位于前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具中间，前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具的输出端伸入外壳面板内部，致动器垂直轴上端连接有穿过机架顶端的驱动器垂直轴主轴，所述传导垂直轴精度柱的两端安装在前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具的输出端，驱动器垂直轴主轴安装在传导垂直轴精度柱下端中间，所述传导垂直轴精度柱顶端安装有传导水平轴精度块，传导水平轴精度块上安装有水平线性电子移位夹具、测量力调整系统、驱动器水平轴主轴、扫描臂和电子探头，所述驱动器水平轴主轴上连接有穿过外壳面板的致动器水平轴，所述扫描臂末端安装有双面扫描探头，与控制器同侧的外壳面板上固定安装有量规夹具支撑，量规夹具支撑上活动安装有可替换量规夹具，可替换量规夹具上放置有被校准量规，所述控制器上安装有与扫面臂对应的推动器。2.一种如权利要求1所述的精确测量大中牙径的装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将具有准确校准直径的设定量规居中夹紧在可替换量规夹具的支撑上，扫描探针在设定量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定设定量规的直径； (2)将被校准量规夹紧在可替换量规夹具上，且被校准量规的中心定位在可替换量规夹具的孔上，使得被校准量规的孔的中心线与扫描探针形成的扫描平面平行相对，扫描探针在被校准量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定被校准量规的直径； (3)将设定量规与被校准量规的直径进行精确计算即可。
【专利摘要】本发明公开了一种精确测量大中牙径的装置和方法，包括机架、外壳面板、传导垂直轴精度柱和控制器，机架内的前线性电子移位夹具、致动器垂直轴和后线性电子移位夹具穿过机架顶端连接传导垂直轴精度柱，传导垂直轴精度柱顶端的传导水平轴精度块上安装有水平线性电子移位夹具、测量力调整系统、驱动器水平轴主轴、扫描臂和电子探头，扫描臂末端安装有双面扫描探头，外壳面板上的量规夹具支撑上活动安装有可替换量规夹具，可替换量规夹具上放置有被校准量规。通过分别测量设定量规和被校准量规的直径，再进行精确计算即可。本发明的装置操作简单方便，具有很精确的测量结果，从而大大减少测量误差，保证测量数据的准确性。
【IPC分类】G01B3/00, G01B21/10, G01B3/46
【公开号】CN105157653
【申请号】CN201510186137
【发明人】瑞金纳德·格拉斯丁
【申请人】瑞金纳德·格拉斯丁
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年4月20日